JP7252303B2 - Shock absorbing padding system with elastomeric subsurface structure - Google Patents

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Description

本出願は、2016年7月8日に出願された米国仮特許出願第62/360243号の優先権を主張し、本明細書において完全に記載されたものとして本明細書に組み込まれる。 This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/360,243, filed July 8, 2016, and is incorporated herein as fully set forth herein.

本発明は、加えられた力を減衰し、衝撃エネルギーを吸収するためのシステムに関し、より詳細には、本発明は、加えられた力を減衰し、衝撃エネルギーを吸収するためのエラストマ表面下構造および変形可能な構造に関し、より詳細には、本発明は、加えられた力を減衰し、衝撃エネルギーを吸収するための、銃床パッドなどのスポーツ物品における構造および変形可能な構造に関する。 The present invention relates to systems for attenuating applied forces and absorbing impact energy, and more particularly, the present invention relates to elastomeric subsurface structures for attenuating applied forces and absorbing impact energy. and deformable structures, and more particularly, the present invention relates to structures and deformable structures in sports articles, such as stock pads, for dampening applied forces and absorbing impact energy.

従来、肩で保持する火器の反動衝撃を減衰するために、いくつかの種類のシステムが使用される。そのようなシステムは、数多く知られている。一部のものは、クローズドセル発泡体、またはまとめて固められた加硫ゴムチップを使用して、ショック吸収構造を提供する。ほとんどの従来型の銃パッド構造などに伴う問題は、2つある。発泡体およびほとんどの他の従来型の衝撃減衰構造は、それらに加わる力が大きくなるほど、実際には硬くなり、底打ち(bottom out)をおこし得る。ほとんどの従来型システムでは、力吸収メカニズムは、パッドのまさに表面での即時変位から始まる。 Conventionally, several types of systems are used to dampen the recoil impact of shoulder-held firearms. Many such systems are known. Some use closed cell foam or vulcanized rubber chips that are consolidated together to provide a shock absorbing structure. The problems with most conventional gun pad constructions and the like are two-fold. Foams and most other conventional impact attenuating structures can actually stiffen and bottom out as the force applied to them increases. In most conventional systems, the force absorption mechanism begins with immediate displacement at the very surface of the pad.

ゴムの高密度形態は、底打ちに対する防護を提供することはなく、相対的に非圧縮性が高く、反動衝撃の減衰をほとんど実現しない。
最近、力減衰の分野で私達が特許取得した利点が、上述した問題の側面のすべてではないにしても多くにおいて、躍進につながっている。高さが25~75mm程の範囲にある変形可能なセルで構成される材料の領域において、私達が特許取得した技術は優れた業績をあげている。しかし、より薄い材料においてさらに小さいセルの必要性が明らかになったことから、セル形状、寸法、および高圧縮性領域と低圧縮性領域との高さ比における私達の以前の公式では、私達の以前の革新に匹敵するレベルで機能することができる衝撃吸収材料を得られないことが、明確になった。これは、火器用の反動パディングとして使用することが意図される材料において、特に注目されている。
Dense forms of rubber offer no protection against bottoming out, are relatively incompressible, and provide little recoil shock damping.
Recently, our patented advantages in the field of force damping have led to breakthroughs in many, if not all, aspects of the problem discussed above. In the area of materials composed of deformable cells with heights ranging from 25 to 75 mm, our patented technology has performed well. However, as the need for even smaller cells became apparent in thinner materials, our previous formulas for cell shape, dimensions, and height ratio between highly compressible and less compressible regions indicated that I It became clear that we could not obtain a shock absorbing material that could perform at a level comparable to our previous innovations. This is of particular interest in materials intended for use as recoil padding for firearms.

身体の隣で、または身体に取り付けて使用するための従来型のパディングは、上述した技術と同様の技術を有している。クローズドセル発泡体、ゲルまたは液体を使用することが一般的であり、用途に応じて剛性のあるもの、またはより圧縮性の高いものがある。これらのシステムのすべてが、何らかのパディングシステムの難点を呈しており、そのうちの多くを上記で議論した。 Conventional padding for use next to or attached to the body has techniques similar to those described above. It is common to use closed cell foams, gels or liquids, which may be rigid or more compressible depending on the application. All of these systems present some padding system drawbacks, many of which were discussed above.

人体の輪郭に合わせて型取られ、形作られる効果的なパディングの必要性が存在する。そのような衝撃減衰パディングは、ライフルの床尾、もしくはヘルメットの内側などのスポーツ機器に取り付けられてもよく、または例えば、膝、肘、もしくは肩のパッド、またはグローブの中など、人体に取り付けられた状態で着用されてもよい。 A need exists for effective padding that is molded and shaped to the contours of the human body. Such impact attenuating padding may be attached to sports equipment, such as the buttstock of rifles, or the inside of helmets, or attached to the human body, for example, in knee, elbow, or shoulder pads, or in gloves. May be worn in any condition.

火器の当接端部に装着するための衝撃減衰パッドが開示される。パッドは、火器の銃床に取り付けられる底部側と、使用者の身体に当てるように意図された使用者側とを有している。本開示の目的のために、底部側を底部と呼び、使用者側をパッドの上部と呼ぶ。上
部から見ると、パッドは、曲線状の側壁が先細りになりそれぞれの端部で曲線状の端部になる概ね卵型の形状である。
An impact attenuating pad for attachment to the abutment end of a firearm is disclosed. The pad has a bottom side that attaches to the stock of the firearm and a user side that is intended to rest against the user's body. For purposes of this disclosure, the bottom side will be referred to as the bottom and the user side will be referred to as the top of the pad. When viewed from above, the pad is generally oval in shape with curved sidewalls tapering to curved ends at each end.

任意選択で、横から見ると、パッドは一方の端部から他方の端部に向かって厚さが先細りになっている。有利には、パッドは一方の端部における2.03~2.54cm(0.8~1インチ)の範囲にある総厚さ(示されている厚さは2.53cm(0.998インチ))から、他方の端部における2.79~3.81cm(1.1~1.5インチ)(示されている厚さは3.29cm(1.295インチ))に先細りになっていてもよい。 Optionally, when viewed from the side, the pad tapers in thickness from one end to the other end. Advantageously, the pad has a total thickness at one end ranging from 0.8 to 1 inch (thickness shown is 0.998 inch). ) to 2.79-3.81 cm (1.1-1.5 inches) at the other end (thickness shown is 3.29 cm (1.295 inches)). good.

パッド内には、それぞれが空所を包含している一続きの錐台形状の円筒または柱が包含されている。それぞれの錐台円筒の中心軸は、パッドの底部に対して垂直に立っている。円筒の上部は、円筒のドーム状上部でドーム形状になっており、パッドの使用者側を構成している表面層にある。 Contained within the pad is a series of frustum-shaped cylinders or posts, each containing a cavity. The central axis of each frustum cylinder stands perpendicular to the bottom of the pad. The upper portion of the cylinder is dome-shaped with a dome-shaped upper portion of the cylinder at the surface layer forming the user side of the pad.

任意選択で、円筒壁は、それぞれの円筒壁の断面が、円筒の底部において狭く、上部において広くなるように、内側と外側の両方で先細りになっている。特定の点で、円筒の内壁は線形ではなくなり、曲がって円筒のドーム状上部になる。円筒壁は、底部においてより狭く、圧縮性が高く、内壁が曲がってドームになる点に近づくにつれて広く、圧縮性が低くなっている。 Optionally, the cylinder walls are tapered both inside and outside such that the cross-section of each cylinder wall is narrow at the bottom of the cylinder and wide at the top. At a certain point, the inner wall of the cylinder is no longer linear and bends into the domed top of the cylinder. The cylindrical wall is narrower and more compressible at the bottom and wider and less compressible near the point where the inner wall bends into a dome.

円筒壁の外側抜き勾配は、錐台形状の円筒の中心軸と、円筒の垂直方向断面内の、円筒の先細りの外側壁に沿って伸ばした線とによって形成される角度である。好ましくは、この角度は5度超~11度未満である(示されている角度は10度である)。同様に、円筒の内側抜き勾配は、円筒の中心軸と、円筒の垂直方向断面内の、円筒の先細りの内側壁に沿って伸ばした線とによって形成される角度である。好ましくは、この角度は2度超~5度未満である(示されている角度は4度である)。 The outer draft angle of the cylinder wall is the angle formed by the central axis of the frustum-shaped cylinder and a line in the vertical cross-section of the cylinder extending along the tapered outer wall of the cylinder. Preferably, this angle is greater than 5 degrees and less than 11 degrees (angle shown is 10 degrees). Similarly, the internal draft angle of a cylinder is the angle formed by the central axis of the cylinder and a line in a vertical cross-section of the cylinder extending along the tapered inner wall of the cylinder. Preferably, this angle is greater than 2 degrees and less than 5 degrees (angle shown is 4 degrees).

企図される一実施形態では、一続きの錐台形状の円筒は、パッドの一方の端部から他方に向かって高さが増大する。この実施形態では、円筒の底部の周囲は、一定に維持されている。特定の点で、円筒の内壁は線形ではなくなり、曲線状になり始める(曲がって円筒のドーム状上部になる)。この点において切り取られた断面スライスは、円筒が錐台形状であることから、高さが漸進的に増えるごとに小さくなる。 In one contemplated embodiment, the series of frustum-shaped cylinders increase in height from one end of the pad to the other. In this embodiment, the perimeter of the bottom of the cylinder is kept constant. At a certain point, the inner wall of the cylinder is no longer linear and begins to curve (bend into the domed top of the cylinder). Cross-sectional slices taken at this point are smaller for progressively higher heights due to the frustoconical shape of the cylinder.

この実施形態の特定のバージョンでは、一続きのドーム状の錐台円筒は、高さが徐々に変化する。一続きのうちのそれぞれの円筒が、1からnまで番号付けされた場合、一続きのうちのそれぞれの円筒の高さhは、おおよそ式
h=0.0116n-0.0362n+0.53[+または-0.04まで]
に従って、増大する。
In a particular version of this embodiment, the series of dome-shaped frustum cylinders gradually change in height. If each cylinder in the series is numbered from 1 to n, the height h of each cylinder in the series is approximately the formula h=0.0116n 2 −0.0362n+0.53[+ or -0.04]
increases according to

これにより、内壁が線形ではなくなる点で切り取られた円筒の円形断面の半径rは、おおよそ式
r=-0.0004n+0.0014n+0.20[+または-0.02まで]
に従って、小さくなる。
The radius r of the circular cross-section of the cylinder truncated at the point where the inner wall ceases to be linear is then approximately the formula r=−0.0004n 2 +0.0014n+0.20 [+or to −0.02]
becomes smaller according to

内壁が線形ではなくなる点で切り取られた円筒壁の厚さTは、おおよそ式
=0.0013n-0.0037n+0.13[+または-0.02まで]
に従って、広くなる。
The thickness T w of the cylindrical wall truncated at the point where the inner wall ceases to be linear is approximately the formula T w =0.0013n 2 −0.0037n+0.13 [to + or −0.02]
widens accordingly.

弾性パディングシステムの実施形態は、相対的に非平面の形状にパッドが一致しなくてはならないところで使用するために開示される。この弾性パディングシステムは、複数の
支持弾性基礎構造の中空の柱である基礎構造も含んでおり、それぞれの柱が、柱を形成している柱壁、第1の端部、および閉じた第2の端部を有している。柱壁は、中央空所を囲んでおり、空所は、柱の第1の端部から閉じた第2の端部まで延在している。また柱壁は、壁の閉じた第2の端部よりも、壁の第1の端部において細くなっている断面厚さを有している。柱の第1の端部に当接する壁の部分は、壁の第2の端部に当接する断面が厚い領域の圧潰性が低いゾーンに比べて、柱壁の断面が薄い、より圧潰性の高いゾーンである。
Embodiments of the elastic padding system are disclosed for use where the pad must conform to a relatively non-planar shape. The elastic padding system also includes a base structure that is a hollow column of a plurality of supporting elastic base structures, each column having a column wall forming a column, a first end and a closed second end. has an end of A post wall surrounds a central cavity, which extends from the first end of the post to the closed second end. The post wall also has a cross-sectional thickness that is narrower at the first end of the wall than at the closed second end of the wall. The portion of the wall that abuts the first end of the post is more collapsible with a thinner cross-section of the post wall than the less collapsible zone of the thicker cross-sectional area that abuts the second end of the wall. High zone.

一実施形態では、パッド表面のうちの少なくとも1つは、非平面の表面を形成するように輪郭形成されている。パッドシステムは、パッドの広がりにわたって変化する断面パッド厚さTを有しており、柱壁によって画成されたそれぞれの中央空所は、パッドの広がりわたってhが変化するように、断面厚さTの範囲内で柱の中心軸において高さhを有している。それに加えて、断面厚さtを有する表面層は、断面パッド厚さTの範囲内でそれぞれの中央空所の閉じた端部を超えて延在し、それによりT=t+hであり、ここで中央空所は、それぞれの柱の中心軸においてtに合(meet)する。この実施形態では、h:tの比が調節可能であり、この比は、4.0超~6.0未満の範囲内にあってもよい。 In one embodiment, at least one of the pad surfaces is contoured to form a non-planar surface. The pad system has a cross-sectional pad thickness T that varies across the extent of the pad, and each central cavity defined by the post walls has a cross-sectional thickness T such that h varies across the extent of the pad. It has a height h at the central axis of the column within T. In addition, the surface layer having a cross-sectional thickness t extends beyond the closed end of each central cavity within a cross-sectional pad thickness T, whereby T=t+h, where The central cavity meets t at the central axis of each post. In this embodiment, the ratio of h:t is adjustable and may be in the range of greater than 4.0 to less than 6.0.

いくつかの実施形態では、柱壁は先細りになっており、錐台形状の柱を形成している。柱壁は、内側表面と外側表面を有し、したがっていくつかの実施形態では、柱壁は、内側と外側において先細りになっており、壁の内側表面と外側表面の両方について抜き勾配を有している。壁が先細りになるにつれて、柱壁の断面厚さは、柱壁の第1の端部から柱壁の閉じた端部に向かって、184%超~231%未満の範囲内の割合で増大してもよい。 In some embodiments, the post wall is tapered to form a frustum-shaped post. The post wall has an inner surface and an outer surface, so in some embodiments the post wall is tapered on the inner and outer sides and has draft on both the inner and outer surfaces of the wall. ing. As the wall tapers, the cross-sectional thickness of the post wall increases from the first end of the post wall toward the closed end of the post wall by a percentage in the range of greater than 184% to less than 231%. may

有利には、いくつかの実施形態では、柱壁は、閉じた端部においてドームに合しそれを形成するように厚さが増大する。
一実施形態、例えばライフル床尾のパッドに好適な実施形態では、発砲したときにライフルが当たる身体の部分に合わせて輪郭形成するために、それぞれの柱の高さが、パッドの一方の端部から他方に向かって増大してもよい。この例では、柱の高さは、上に表した二次関数に従って変化してもよく、nは、パッドの一方の側から他方の側にわたる柱の番号付けを指しており、中央空所の高さhは、パッドの一方の側から他方の側に向かって増大する。あるいは、式
h=0.0116n-0.0362n+0.50[+または-0.04まで]
が適用されてもよい。表された式および関係のうちの任意のもののわずかな変更は、開示されるパッドの特定のスポーツおよび身体の使用法に適合するために、本開示の一部分とみなされることが、理解される。
Advantageously, in some embodiments, the post wall increases in thickness to meet and form a dome at the closed end.
In one embodiment, e.g., a preferred embodiment for a rifle butt tail pad, the height of each post extends from one end of the pad to contour to the part of the body that the rifle strikes when fired. It may increase towards the other. In this example, the post heights may vary according to the quadratic function represented above, where n refers to the post numbering from one side of the pad to the other, and Height h increases from one side of the pad to the other. Alternatively, the formula h=0.0116n 2 −0.0362n+0.50 [to + or −0.04]
may apply. It is understood that slight variations of any of the expressed formulas and relationships are considered part of this disclosure to suit particular sports and physical uses of the disclosed pads.

追加的な実施形態は、有利には、スポーツおよびレクリエーション環境において衝撃ストレスを減衰するために使用される競技用パディングにおいて使用されてもよい。そのようなパディングは、ライフルの床尾、またはヘルメット内側のパッドなどスポーツ用品に取り付けられてもよく、または例えば膝、肘、もしくは肩パッドで、またはグローブで身体に取り付けられた状態で着用されてもよい。したがって、人体とスポーツ用品の間で、または重要な部位のパディングとして人体に取り付けられた場合に、衝撃減衰を提供するために、相対的に非平面な形状に合わせて輪郭形成するように、同じ技術が異なるセル形状、寸法、および高さ比を用いて公式化されてもよい。 Additional embodiments may advantageously be used in athletic padding used to attenuate impact stress in sports and recreational environments. Such padding may be attached to sports equipment, such as the buttstock of a rifle, or padding inside a helmet, or may be worn attached to the body, for example, with knee, elbow, or shoulder pads, or with gloves. good. Therefore, the same material can be used to contour to relatively non-planar shapes to provide impact attenuation between the human body and sports equipment, or when attached to the human body as padding in critical areas. Techniques may be formulated with different cell shapes, dimensions, and height ratios.

静止状態の従来型のクローズドセル発泡体緩衝材の概略図である。1 is a schematic diagram of a conventional closed-cell foam cushion in a static state; FIG. 負荷下にある従来型のクローズドセル発泡体緩衝材の概略図である。1 is a schematic diagram of a conventional closed-cell foam cushion under load; FIG. 静止状態のエラストマ構造の開示される実施形態の図である。FIG. 10 is a view of a disclosed embodiment of an elastomeric structure at rest; 負荷下にあるエラストマ構造の開示される実施形態の図である。FIG. 3 is a view of a disclosed embodiment of an elastomeric structure under load; わかりやすくするために特定の要素が拡大されている、開示されるパッドの態様を示す断面正面図である。1 is a cross-sectional front view of an embodiment of the disclosed pad, with certain elements enlarged for clarity; FIG. わかりやすくするために特定の要素が拡大されている、開示されるパッドの態様を示す断面正面図である。1 is a cross-sectional front view of an embodiment of the disclosed pad, with certain elements enlarged for clarity; FIG. 開示されるパッドの実施形態の断面正面図である。1 is a cross-sectional front view of an embodiment of a disclosed pad; FIG. 選択された実施形態についてのピーク衝撃力対落下高さのグラフである。4 is a graph of peak impact force versus drop height for selected embodiments;

ここで図面を見ると、本発明は、図面の符号を参照しながら好ましい実施形態において記述されており、図面では、同様の符号は同様の部分を示している。
開示される銃パッドの一実施形態の、断面図および他の詳細図を含む複数の図が示されている。先細りの壁を有するドーム状の内部エラストマ円筒が、上面または肩に接触する表面とともに示されている。
Turning now to the drawings, the present invention is described in preferred embodiments with reference to the figures in which like numerals refer to like parts.
Multiple views, including cross-sectional views and other detailed views, of one embodiment of the disclosed gun pad are shown. A domed inner elastomeric cylinder with tapered walls is shown with a top or shoulder contacting surface.

本明細書全体を通して「一実施形態」または「実施形態」という言及は、この実施形態に関連して記述された特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれていることを意味している。したがって、「一実施形態において」または「実施形態において」というフレーズが、本明細書全体を通して様々な箇所に出現するが、これは必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、1つまたは複数の実施形態において任意の適切なやり方で組み合わされてもよい。 References to "one embodiment" or "an embodiment" throughout this specification include at least one embodiment of the present invention that includes the particular feature, structure, or property described in connection with this embodiment. It means that Thus, the appearances of the phrases "in one embodiment" or "in an embodiment" in various places throughout this specification are not necessarily all referring to the same embodiment. Moreover, the specific features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.

本明細書全体を通して「柱」という言及は、典型的には円筒形または多角形のシャフトおよび2つのシャフト端部を有する、管状でシャフト状の支持構造を指す。同様に、本明細書全体を通して「円筒」という言及は、同じく2つのシャフト端部を有する、管状でシャフト状の支持構造を指す。 References to "column" throughout this specification refer to a tubular, shaft-like support structure, typically having a cylindrical or polygonal shaft and two shaft ends. Similarly, references to a "cylinder" throughout this specification refer to a tubular, shaft-like support structure that also has two shaft ends.

本明細書全体を通して「柱端部」という言及は、柱シャフトが終わったとみなされる点のセットを指す。柱端部は、開いていても閉じていてもよい。全般的に、本明細書において言及される柱は中心軸を有しており、柱端部は、柱の中心軸に対しておおよそ垂直である仮想交差面において、柱シャフトが終わることによって画成される。しかし閉じた柱端部は、ドーム状、くぼみ、または柱の内側表面もしくは外側表面状の任意の他の形状であってもよい。 References to "column ends" throughout this specification refer to the set of points at which the column shaft is considered terminated. The column ends may be open or closed. Generally, columns referred to herein have a central axis, and column ends are defined by the column shafts ending in imaginary planes of intersection that are approximately perpendicular to the central axis of the column. be done. However, the closed post end may be dome-shaped, dimpled, or any other shape on the inner or outer surface of the post.

全般的に、本明細書において言及される柱は、柱のシャフトまたは曲線状表面を画成している連続した曲線状の「柱壁」によって囲まれた中央の空所を有する中空の柱である。柱壁は、全体的に均一な断面厚さのものであってもよく、または例えば柱の一方の端部においては相対的に分厚く、他方の端部では相対的に薄い、調節可能な断面厚さのものであってもよい。 Generally, the pillars referred to herein are hollow pillars having a central cavity surrounded by a continuous curvilinear "pillar wall" defining the shaft or curved surface of the pillar. be. The column walls may be of uniform cross-sectional thickness throughout, or may be of adjustable cross-sectional thickness, e.g., relatively thick at one end of the column and relatively thin at the other end. It can be of any size.

「錐状」という言葉は、本明細書全体を通して、錐の一般的な高等幾何学的定義によって全体的に記述される形状を指す。錐は、共通の点、すなわち頂点を、底部上の点のセットのすべてにつなげる線分のセットによって形成される任意の三次元形状であり、底部は、頂点を含んでいない平面である。底部は、円を形成する点のセットに限定されず、底部は点の任意のセットから形成される任意の形状であってもよいことに留意すべきである。例えば、多角形の底部を有する錐は角錐を形成し、楕円形の底部を有する錐は楕円錐を形成する。 The term "conical" throughout this specification refers to a shape generally described by the general higher geometric definition of cone. A cone is any three-dimensional shape formed by a set of line segments connecting a common point, or vertex, to all of a set of points on the base, the base being a plane containing no vertices. It should be noted that the base is not limited to a set of points forming a circle, the base may be any shape formed from any set of points. For example, cones with polygonal bases form pyramids, and cones with elliptical bases form elliptical cones.

本明細書全体を通して「錐台」形状という言及は、とがった頂点が切り取られ、それにより錐の基底部分が残り、錐が、錐の底部を形成している点のセットから平面内の点のセットまで延在しており、その平面が、錐の中心軸に対しておおよそ垂直である錐形状を指
す。
Throughout this specification, reference to a "frustum" shape means that the sharp apex has been clipped, thereby leaving the base portion of the cone, and the cone is the number of points in the plane from the set of points forming the base of the cone. Refers to a cone shape that extends to the set and whose plane is roughly perpendicular to the central axis of the cone.

本明細書全体を通して「外側抜き勾配」および「内側抜き勾配」という言及は、以下の角度を指す。一般的に、錐の底部の周囲は準線と呼ばれ、準線と頂点との間の線分は、側面の母線である。柱壁の厚さを有する錐状に形成された中空柱の場合には、2つの錐が存在することになり、一方は内側、他方は柱を形成するものである。両方の錐は中心軸をおおよそ共有している。一方の錐の側面は、柱シャフトの外側側面を形成し、一方の錐の側面は、柱シャフトの内側側面を形成する。外側抜き勾配は、外側側面の母線と、共通の中心軸との間に形成される角度である。内側抜き勾配は、内側側面の母線と、共通の中心軸との間に形成される角度である。 References to "outer draft" and "inner draft" throughout this specification refer to the following angles. Generally, the perimeter of the base of the cone is called the directrix, and the line segment between the directrix and the apex is the lateral generatrix. In the case of a cone shaped hollow pillar with the thickness of the pillar wall, there will be two cones, one inside and one forming the pillar. Both cones roughly share a central axis. One cone side forms the outer side of the column shaft and one cone side forms the inner side of the column shaft. The outer draft angle is the angle formed between the generatrix of the outer side surface and the common central axis. The internal draft angle is the angle formed between the generatrix of the internal side surface and the common central axis.

本明細書全体を通して「底打ち」という言及は、緩衝材料または構造が、力の方向へのさらなる変形が相対的にほぼできない状態に到達した点を指す。
図1Aおよび図1Bは、それぞれ静止状態と負荷下にある従来型のクローズドセル発泡体緩衝材の概略図である。図1Bでは、発泡体緩衝材は、負荷下で表面が変形していることから、不安定な状態を示しており、表面の変形に起因した危険な潜在的結合につながる。衝撃エネルギーは、上から下に発泡体セルを押しつぶすことによって吸収され、負荷下で材料は「どんどん硬く」なる。
References to "bottoming out" throughout this specification refer to the point at which the cushioning material or structure has reached a state where further deformation in the direction of the force is relatively impractical.
1A and 1B are schematic diagrams of conventional closed-cell foam cushioning at rest and under load, respectively. In FIG. 1B, the foam cushion exhibits instability as the surface deforms under load, leading to potentially dangerous bonding due to surface deformation. Impact energy is absorbed by squashing the foam cells from top to bottom, causing the material to "harden" under load.

図2Aおよび図2Bは、それぞれ静止状態および負荷下にあるエラストマ構造の開示される実施形態の図である。構造が衝撃または負荷を受けるとき、表面の変形は最小であり、結合する傾向はなく、衝撃エネルギーは、円筒構造の閉じた第2のゾーンではなく円筒構造の第1のゾーンにおいて、構造(円筒が図示されている)が「制御された態様で」座屈する、または圧潰されることによって、吸収されることに留意すべきである。したがって、圧潰可能な構造が変形し続けるときに、材料は負荷下で「より柔らかく」なり、相対的に耐変形性の高い第2のゾーンの変形によって負荷が吸収されることから、パッドの構造は「底打ち」を起こしにくい。 2A and 2B are views of a disclosed embodiment of an elastomeric structure at rest and under load, respectively. When the structure is impacted or loaded, the surface deformation is minimal, there is no tendency to bond, and the impact energy is transferred to the structure (cylindrical is shown) is absorbed by buckling or collapsing in a “controlled manner”. Therefore, as the collapsible structure continues to deform, the material becomes "softer" under load and the load is absorbed by the deformation of the relatively more resistant second zone, thus reducing the pad's structure. is less likely to “bottom out”.

図3は、例示を目的として、柱または円筒の長さが拡大されている、開示されるパッド100の実施形態を示す断面正面図である。パッド100は、表面層110を有している。表面層110は、柱壁124および中央空所121を備える柱120によって支持される。柱120は、任意の既存の適切な形状であってもよいが、規則的な幾何形状が好ましく、製造しやすいことから円筒または錐台形状が有利であり、その形状が、本明細書ではすべてのそのような柱のモデルとして議論される。(錐台柱モデルの柱120の抜き勾配および他のテーパ角度の特定の議論を除き、参照しやすくするために、柱は、典型的には随時円筒と呼ばれる。)柱壁124は、有利には管状端部である柱端部127を有し、柱120内の空所121への中空の中央開口部がある。柱端部127における柱壁124は、幅dを有している。一実施形態では、柱の第2の端部はドーム形状であり、ドーム128は、空所121の閉じた端部を形成している。 FIG. 3 is a cross-sectional front view showing an embodiment of the disclosed pad 100 with an enlarged post or cylinder length for purposes of illustration. Pad 100 has a surface layer 110 . Surface layer 110 is supported by posts 120 with post walls 124 and central cavity 121 . Posts 120 may be of any existing suitable shape, although regular geometries are preferred, and cylindrical or frustoconical shapes are advantageous due to ease of manufacture, which shapes are used herein for all purposes. is discussed as a model for such pillars of (For ease of reference, the column is typically sometimes referred to as a cylinder, except for the specific discussion of the draft and other taper angles of the column 120 in the frustum column model.) The column wall 124 is advantageously There is a hollow central opening to the cavity 121 within the column 120 with a column end 127 that is a tubular end. The column wall 124 at the column end 127 has a width d. In one embodiment, the second end of the post is dome-shaped, with dome 128 forming the closed end of cavity 121 .

柱壁124は、柱端部127の領域にある第1のゾーン105と、ドーム128の領域にある第2のゾーン103という2つのゾーンを有している。第2のゾーン103は相対的に耐圧潰性が高いが、第1のゾーン105はこれとは異なり、作業負荷圧縮をすべて受けるだけではなく、初期の過負荷圧潰または変形も受けるように設計されており、相対的に第2のゾーン103よりもはるかに圧縮性が高い。第1のゾーン105の典型的な圧縮には、(柱の中心軸に対して)外向きと内向きのわずかな膨らみとして1対の点線109で示されている中程度の変形が伴い、これは、(矢印101で示されている)圧縮力が作用して、エラストマ材料を高さにおいて垂直方向に圧縮し、壁の他の境界から離れるように材料を膨らませるからである。負荷の増加に起因して、または衝撃に起因して、負荷が増すにつれて、第1のゾーン105は1対の破線107で示された態様で、矢印104に
示された方向に著しく変形して実際に座屈し、または圧潰される。材料がそれ以上圧縮されるまたは膨らむことは本質的になくなり、その代わりに、概略的に示されている特徴的な座屈崩壊により(柱の中心軸に対して)外向きに圧潰される。
The column wall 124 has two zones, a first zone 105 in the region of the column end 127 and a second zone 103 in the region of the dome 128 . The second zone 103 is relatively crush resistant, whereas the first zone 105 is designed differently to not only undergo all of the workload compression, but also the initial overload crush or deformation. and is relatively much more compressible than the second zone 103 . A typical compression of the first zone 105 is accompanied by moderate deformation, indicated by a pair of dashed lines 109 as slight outward and inward bulging (relative to the central axis of the column). , because a compressive force (indicated by arrow 101) acts to vertically compress the elastomeric material in height and bulge the material away from the other boundaries of the wall. As the load increases, either due to increased load or due to impact, the first zone 105 deforms significantly in the direction indicated by arrow 104 in the manner indicated by the pair of dashed lines 107. It actually buckles or collapses. The material is essentially no longer compressed or expanded, instead being collapsed outward (relative to the central axis of the column) by the characteristic buckling collapse shown schematically.

第2のゾーン103は、第1のゾーン105の初期の圧縮および変形中、およびその後の著しい圧縮および変形中の全体にわたって、ほぼ受動的に作用する。関連する力、ならびにゴムおよび柱の寸法および特性に応じて、第2のゾーン103は、1対の点線102で概略的に表されたわずかな膨らみを呈するだけである。この差異は意図的なものであり、まだ完全には理解されていない他の要因が作用し得る一方で、圧縮効果および最終的な座屈崩壊(第1のゾーン105のみ)における明白な差異は、ゾーン105に比べてゾーン103の幾何形状の著しい差異に起因するものと考えられる。 The second zone 103 acts almost passively throughout the initial compression and deformation of the first zone 105 and during significant subsequent compression and deformation. Depending on the forces involved and the dimensions and properties of the rubber and posts, the second zone 103 may only exhibit a slight bulge represented schematically by the pair of dashed lines 102 . While this difference is intentional and other factors that are not yet fully understood may come into play, the apparent difference in compression effect and ultimate buckling collapse (first zone 105 only) is , due to the significant difference in geometry of zone 103 compared to zone 105 .

第1のゾーン105は、相対的に狭い断面として柱端部127から始まり、厚さが増していき、最終的には、上述した変形効果を実現するのに十分な壁厚さまで増大する。柱壁124の大体この領域あたりが、仮想ゾーン境界106である。この仮想ゾーン境界上、およびそれより上では、断面厚さが増大していることから、単純に材料特性によって、いかなる既存の圧縮または圧潰も支持されなくなる。この仮想境界より上では、パッド100の表面層110上の最も激しい衝撃のときにそうなるように、第2のゾーンが完全に圧潰されるまでは、およびそうならない限り、圧縮力は、第2のゾーン内で膨らみまたは他の変形効果を発揮することなく本質的には第1のゾーンに通される。そのようなときに、相対的に圧縮性の低い第2のゾーン103はそれでもなお、第1のゾーン105に向けて通された後に残っている並外れた衝撃エネルギーを吸収することによって、「底打ち」を防止するように作用し始める。十分な衝撃力が与えられると、実際にはゾーン105も変形し、衝撃エネルギーのさらに多くを吸収することになる。 The first zone 105 begins as a relatively narrow cross-section at the post end 127 and increases in thickness, eventually increasing to a wall thickness sufficient to achieve the deformation effect described above. Roughly around this area of the pillar wall 124 is the virtual zone boundary 106 . On and above this imaginary zone boundary, any pre-existing compression or crushing will no longer be supported simply by the material properties due to the increased cross-sectional thickness. Above this imaginary boundary, the compressive force is applied to the second essentially through the first zone without bulging or other deformation effects in the zone. At such times, the relatively incompressible second zone 103 nevertheless "bottoms out" by absorbing the extraordinary impact energy remaining after being threaded toward the first zone 105. ” begins to act to prevent Given sufficient impact force, zone 105 will actually deform as well, absorbing more of the impact energy.

図3の概略図は、上に向かって第2のゾーン103になる第1のゾーン105が徐々に先細り、ゾーン間で単に仮想の境界106に交差していることを示しているが、他の実施形態では、徐々にもしくは先細りした態様ではなく、上方で厚さを増大させることによって、境界が明確にされている。例えば、限定するものではないが、厚さの増大が徐々にではなく突然実現されるように、第2のゾーン103は、おそらくは境界106上で、またはその周りで分厚くなった段によって、突然の厚さ変化を有することができる。 Although the schematic diagram of FIG. 3 shows that the first zone 105 gradually tapers into the second zone 103 upwards and merely crosses the imaginary boundary 106 between zones, other In embodiments, the demarcation is defined by increasing thickness upwards rather than in a gradual or tapered manner. For example, without limitation, the second zone 103 may have an abrupt thickness, perhaps by a thickened step on or around the boundary 106, such that the thickness increase is achieved abruptly rather than gradually. It can have thickness variations.

図4は、例示を目的として、柱または円筒の長さが拡大されている、開示されるパッド100の実施形態を示す断面正面図である。柱120は、上側層110の直ぐ下の、柱の閉じた端部において幅Cを有している。空所121は、任意のドーム128の直ぐ手前で最上部の幅wを有している。この代替的な実施形態では、柱120は、硬化リブ140、および/または、他の柱もしくは表面層110の下側につながるリンクもしくはブリッジ130を有している(図3も参照)。いずれの場合にも、リブ140またはリンク130の効果は、相対的に圧潰性の低いゾーン103をはるかに硬くすることであり、それにより(図3で議論した)第2のゾーン103の効果を強化することである。少なくとも1つの効果は、リブ140またはリンク130が柱120に接合される限り、その点における柱幅は、リブもしくはリンクの下、または柱の他のどの場所よりも、著しくかつ効果的に大きくなる。リブまたはリンクは、任意選択で丸いリブ端部もしくは平坦な端部で終わってもよい先細部を、任意選択で有する。 FIG. 4 is a cross-sectional front view of an embodiment of the disclosed pad 100 with an enlarged post or cylinder length for purposes of illustration. Post 120 has a width C at the closed end of the post, just below upper layer 110 . Cavity 121 has a top width w just before any dome 128 . In this alternative embodiment, the posts 120 have stiffening ribs 140 and/or links or bridges 130 leading to the underside of other posts or surface layers 110 (see also FIG. 3). In either case, the effect of the ribs 140 or links 130 is to make the relatively less collapsible zone 103 much stiffer, thereby reducing the effect of the second zone 103 (discussed in FIG. 3). It is to strengthen. At least one effect is that as long as the rib 140 or link 130 is joined to the post 120, the post width at that point will be significantly and effectively greater than under the rib or link or anywhere else on the post. . The ribs or links optionally have a taper that may optionally terminate in a rounded rib end or a flat end.

柱底部127は幅dを有し、空所開口部108は幅Wを有し、ここで円筒形または錐形の空所を閉じる円筒形または錐形の柱については、柱底部の面積Aは、公式
A=(π/4)*((W+2d)-W
によって与えられる。
The column base 127 has a width d and the cavity opening 108 has a width W, where for a cylindrical or conical column closing a cylindrical or conical cavity, the area A of the column base is , the formula A=(π/4)*((W+2d) 2 −W 2 )
given by

図5は、開示されるパッド100の実施形態の断面正面図である。この実施形態は、例えば様々なタイプの競技およびスポーツ用パディングに使用するのに好適な構成の構造である。例えば、限定するものではないが、図5によって描かれているパッドは、銃パッド、またはライフルの床尾用肩パッドとして機能する。この実施形態は、図3に関して上記で議論した柱120、中央空所121、柱壁124、および柱端部127を備えている。またこの実施形態は、柱壁の相対的に圧潰性の高い第1のゾーン105、および相対的に圧潰性の低い第2のゾーン103を備えており、これらのすべての衝撃吸収特性は図3に関して議論された。 FIG. 5 is a cross-sectional front view of an embodiment of the disclosed pad 100. FIG. This embodiment is a structure of suitable configuration for use, for example, in various types of competition and sports padding. For example, but not by way of limitation, the pad depicted by FIG. 5 functions as a gun pad or a rifle buttstock shoulder pad. This embodiment includes post 120, central cavity 121, post wall 124, and post end 127 discussed above with respect to FIG. This embodiment also includes a first relatively collapsible zone 105 and a second relatively less collapsible zone 103 of the column wall, all of which have shock absorbing properties as shown in FIG. was discussed.

図5の実施形態では、柱120は、図4に関して上記で議論されたように、先細りの柱壁124と任意選択のドーム128を有する同じく錐台形状のものである。柱壁124は、内側および外側の柱壁抜き勾配123および125を備えている。好ましくは、外側抜き勾配125は、5度超~11度未満であり、好ましくは、内側抜き勾配123は、2度超~5度未満である。1.02~1.78cm(0.4~0.7インチ)の範囲にある公称柱高さについては、好ましい抜き勾配は、勾配125については約10度、勾配123については約4度である。 In the embodiment of FIG. 5, post 120 is also frustum-shaped with tapered post wall 124 and optional dome 128, as discussed above with respect to FIG. Post wall 124 has inner and outer post wall drafts 123 and 125 . Preferably, the outer draft angle 125 is greater than 5 degrees and less than 11 degrees, and preferably the inner draft angle 123 is greater than 2 degrees and less than 5 degrees. For nominal column heights in the range of 0.4 to 0.7 inches, preferred draft angles are about 10 degrees for slope 125 and about 4 degrees for slope 123. .

企図される一実施形態では、パッドの表面層110は、設計対象である人体の部分に快適に合うように、輪郭形成される。例えば、限定するものではないが、ライフルの床尾に装着されるように作られたパッドは、肩に合うように輪郭形成されてもよく、図5に示されている断面正面図の左側の全体的な厚さT1が、約2.54cm(1インチ)であり(パッド100の左側の1対の矢印T1によって示されている)、他方の端部の全体的な厚さT2が、約3.30cm(1.3インチ)である(パッド100の右側の1対の矢印T2によって示されている)。 In one contemplated embodiment, the surface layer 110 of the pad is contoured to comfortably fit the part of the body for which it is designed. For example, but not by way of limitation, a pad designed to be worn on the buttstock of a rifle may be contoured to fit over the shoulder, and the overall left side of the cross-sectional front view shown in FIG. The typical thickness T1 is about 1 inch (indicated by the pair of arrows T1 on the left side of pad 100), and the overall thickness T2 at the other end is about 3 inches. .30 cm (1.3 inches) (indicated by the pair of arrows T2 on the right side of pad 100).

図5のエラストマ構造は、1対の矢印tによって示されているほぼ一定の厚さtを有する表面層110、および1対の矢印hによって例示されている異なる柱高さhも有している。有利には、スポーツ用途で使用するためのパッドの衝撃減衰および緩衝特性を促進するために、エラストマ円筒のアレイは、表面層110の輪郭に合うように高さが徐々に変化する。 The elastomeric structure of FIG. 5 also has a surface layer 110 with a substantially constant thickness t indicated by a pair of arrows t, and different post heights h illustrated by a pair of arrows h. . Advantageously, the array of elastomeric cylinders are graded in height to match the contours of surface layer 110 to facilitate the impact attenuation and cushioning properties of the pad for use in sports applications.

図5に示されているライフル床尾パッドの例では、一続きの錐台形状の円筒は、有利には、パッドの一方の端部から他方に向かって高さが徐々に変化している。柱端部127を横切って線が引かれた場合には、徐々に変化しているこの高さは、構造が必要とする輪郭をたどりながら、表面層の一定の厚さtを維持することになる。この実施形態では、円筒の開口部108の周囲は、一定のままである。柱120のシャフト内の仮想周囲107(複数の点線107によって示されている)において、円筒の内壁は線状ではなくなり、曲線状になり始め、曲がってドーム128を形成する。周囲107において切り取られた断面スライスは、円筒が錐台形状であることから、高さが漸進的に増えるごとに小さくなる。 In the example of a rifle butt tail pad shown in FIG. 5, the series of frustum-shaped cylinders advantageously vary gradually in height from one end of the pad to the other. If a line is drawn across the column end 127, this gradual height will help maintain a constant thickness t of the surface layer while following the profile required by the structure. Become. In this embodiment, the perimeter of cylindrical opening 108 remains constant. At an imaginary perimeter 107 (indicated by dashed lines 107 ) within the shaft of column 120 , the inner wall of the cylinder ceases to be linear and begins to curve and bend to form a dome 128 . The cross-sectional slices cut at the perimeter 107 are smaller for progressively higher heights due to the frustoconical shape of the cylinder.

例えば、全体的な高さTが2.54cmから3.3cm(1から1.3インチ)に増大し、ドームとは反対側の端部の一定の円筒開口部が直径1.13cm(0.445インチ)である公称輪郭については、一続きのドーム状の錐台円筒は、以下の式
h=0.0116n-0.0362n+0.50[+または-0.02まで]
に従って、高さh(インチで測定)が徐々に変化し、ここで一続きのうちのそれぞれの円筒は、1からnまで番号付けされる。
For example, the overall height T is increased from 2.54 cm to 3.3 cm (1 to 1.3 inches) and the constant cylindrical opening at the end opposite the dome has a diameter of 1.13 cm (0.3 inches). 445 inches), the continuous dome-shaped frustum cylinder is given by the following formula h = 0.0116n 2 -0.0362n + 0.50 [to + or -0.02]
The height h (measured in inches) gradually changes accordingly, where each cylinder in the series is numbered from 1 to n.

同様に、内壁が線形ではなくなる点(複数の点線107によって示されている)で切り取られた円筒の円形断面の直径は、円筒の高さが増すにつれて狭くなり、内壁が線形では
なくなる点(複数の点線107によって示されている)で切り取られた円筒壁の厚さは、円筒の高さが増すにつれて、広くなる。
Similarly, the diameter of a circular cross-section of a cylinder cut at the points where the inner wall ceases to be linear (indicated by dashed lines 107) narrows as the height of the cylinder increases, and the points at which the inner wall ceases to linear ), indicated by dashed line 107, increases as the height of the cylinder increases.

線形の一続きではなく、円筒のアレイの場合には、円筒の高さは、適宜表面層110の輪郭に合うように調整されなくてはならないことが理解される。
図6では、ピーク衝撃力対落下高さの曲線のグラフが提示されている。これは、前の開示で提示された力対変位の曲線とは異なっている。このようなグラフによって、衝撃ショックを吸収するための構造の設計目標とされた性能に関して、より機能的に応用可能なデータが提供される。
It is understood that in the case of an array of cylinders rather than a linear series, the height of the cylinders must be adjusted to match the contour of the surface layer 110 accordingly.
In FIG. 6, a graph of peak impact force vs. drop height curve is presented. This is different from the force versus displacement curves presented in previous disclosures. Such graphs provide more functionally applicable data regarding the design targeted performance of structures for absorbing impact shock.

グラフに提示されたデータに関して、ピーク衝撃力(Gmax)は、ASTM手順、F355-10aに従ってミサイルEを使用して、3つの異なる実施形態について測定された。Gmaxは、落下高さの関数としてインチでプロットされた。曲線は、本明細書に実質的に記述した通りのパッドの実施形態を用いてプロットされたデータから得られる。 For the data presented in the graph, peak impact force (Gmax) was measured for three different embodiments using Missile E according to ASTM procedure F355-10a. Gmax was plotted in inches as a function of drop height. The curves are obtained from data plotted using pad embodiments substantially as described herein.

パッドは、全般的に、有利には、以下の特性を有するSBR/EPDM/天然ゴムのエラストマ材料から作られる。すなわち、マットの表面で測定されたショアAデュロメータ値40~70(より具体的には40~50、および有利には約44)、係数約0.5MPa~約4MPa、および有利には約0.69MPaである。 The pad is generally made from an SBR/EPDM/natural rubber elastomeric material, advantageously with the following properties. That is, a Shore A durometer value of 40-70 (more particularly 40-50, and preferably about 44) measured at the surface of the mat, a modulus of about 0.5 MPa to about 4 MPa, and preferably about 0.5 MPa. 69 MPa.

好ましい基礎構造は、一様格子上、またはハニカム構成内のものとすることができる。好ましい基礎構造は、円形、楕円形、または3つから20またはそれ以上の面で作られた多面形状のものとすることができる。好ましい基礎構造は、一方では円筒間のエラストマブリッジによるリンクのない共有壁の構成を有してもよく、または代替的にエラストマリンクによって互いに接合されてもよい。 A preferred substructure can be on a uniform grid or in a honeycomb configuration. Preferred substructures can be circular, elliptical, or multifaceted, made up of three to twenty or more sides. Preferred substructures may on the one hand have a shared wall configuration without links by elastomeric bridges between cylinders, or alternatively may be joined together by elastomeric links.

上記で言及されたものの、本明細書において他の態様で特定または詳細に記述されていないシステムおよび構成要素に関して、そのようなシステムおよび構成要素の作用および仕様、ならびにそれらが作られ得る、組み立てられ得る、または使用され得る方法は、本明細書において開示された目的を有効にするようにそれらが互いに協働する場合も、本明細書で開示された他の要素と協働する場合も、すべては十分に当業者の知識内にあると考えられる。したがって、一般的に当業者に知られていることをここで繰り返そうとする具体的な試みはなされていない。 Regarding systems and components mentioned above but not otherwise specified or described in detail herein, the operation and specifications of such systems and components, and the manner in which they can be made and assembled All methods that can be obtained or used, whether they cooperate with each other or with other elements disclosed herein, to effectuate the purposes disclosed herein. is considered well within the knowledge of those skilled in the art. Accordingly, no specific attempt is made here to repeat what is generally known to those skilled in the art.

ライフル床尾パッド、ヘルメットハッド、肩、膝、および肘パッド、グローブなどのパディングを必要とする競技用品の衝撃およびショック吸収パッドは、衝撃による負傷を防止し、繰り返される衝撃ストレスを緩衝しなくてはならない。 Impact and shock absorbing pads for sports equipment requiring padding, such as rifle butt tail pads, helmet huds, shoulder, knee and elbow pads, gloves, must prevent impact injuries and buffer repeated impact stresses. not.

開示されたパッドは、衝撃吸収性能を最大にすることが研究で示されている理想的なコンプライアンスレベルに調節される。最適化された性能によって、特定の身体部分にかかる圧力を低減し、ショックを低減し、疲労低減を最大化しながら、安定性および支持が保証される。従来のコンプライアント材料は、圧縮されるとコンパクトに硬くなる。本明細書に開示されたユニークな構造は、実際に触ると硬いが、加えられる力が増大するにつれて柔らかくなる。したがって、衝撃およびショック吸収パッドは、多くのタイプのスポーツ用品上で、またはその中で使用するように適合される。 The disclosed pads are adjusted to an ideal compliance level that studies have shown to maximize impact absorption performance. Optimized performance ensures stability and support while reducing pressure on specific body parts, reducing shock and maximizing fatigue reduction. Conventional compliant materials stiffen into compacts when compressed. The unique structure disclosed herein is actually hard to the touch, but softens as the applied force increases. The impact and shock absorbing pad is therefore adapted for use on or in many types of sports equipment.

規則に準拠して、本発明は、構造的特徴に関して多かれ少なかれ特定の言葉で記述されている。しかし、示されている手段および構造は、本発明を実施する好ましい形態を備えていることから、本発明は示されている特定の特徴に限定されないことが、理解されるべ
きである。したがって本発明は、等価物の原理に従って適切に解釈される、添付の特許請求項の法的かつ正当な範囲内にあるその形態または修正形態のいずれにおいても特許請求される。
In compliance with the regulations, the invention has been described in language more or less specific as to structural features. It should be understood, however, that the invention is not limited to the specific features shown, as the means and structures shown comprise preferred forms of practicing the invention. The invention is therefore claimed in any of its forms or modifications falling within the legal and fair scope of the appended claims properly interpreted in accordance with the doctrine of equivalents.

Claims (14)

少なくとも1つのパッドを備える弾性パッドシステムであって、前記パッド(100)は、表面を有し、
前記パッド(100)は、複数の支持弾性基礎構造の中空の柱(120)を含み、複数の柱の各柱(120)は、柱の中心軸および柱の中央空所(121)を囲む柱壁(124)と、柱の第1の端部(127)および第2の端部をさらに有し、前記第2の端部は閉じており、前記空所は、前記柱の第1の端部(127)から前記第2の端部まで延在しており、
前記複数の柱(120)の各柱壁(124)は、前記閉じた第2の端部よりも、それぞれの柱の前記第1の端部(127)において薄い断面厚さを有しており、
前記パッド表面のうちの少なくとも1つが、非平面の表面になるように輪郭形成されており、
前記パッドシステムが、前記パッドの一方の側から他方の側に向かって連続的に増加する断面パッド厚さTを有しており、
前記柱壁によって画成されたそれぞれの中央空所は、前記パッドの一方の側から他方の側に向かってhが連続的に増加するように、前記断面パッド厚さTの範囲内で前記柱の中心軸において高さhを有しており、
断面厚さtを有するパッド表面層は、前記断面パッド厚さTの範囲内でそれぞれの中央空所の前記閉じた端部を超えて延在し、それによりT=t+hである、弾性パッドシステム。
An elastic pad system comprising at least one pad, said pad (100) having a surface,
Said pad (100) comprises a plurality of supporting elastic base structure hollow pillars (120), each pillar (120) of the plurality of pillars surrounding a central axis of the pillar and a central cavity (121) of the pillar. further comprising a wall (124) and a first end (127) and a second end of a post, said second end being closed and said cavity extending through said first end of said post extending from the portion (127) to the second end;
each post wall (124) of the plurality of posts (120) having a smaller cross-sectional thickness at the first end (127) of the respective post than at the closed second end; ,
at least one of the pad surfaces is contoured to be a non-planar surface;
the pad system having a cross-sectional pad thickness T that increases continuously from one side of the pad to the other;
Each central cavity defined by the post wall is spaced from the post within the cross-sectional pad thickness T such that h continuously increases from one side of the pad to the other. has a height h at the central axis of
A resilient pad system wherein a pad surface layer having a cross-sectional thickness t extends beyond said closed end of each central cavity within said cross-sectional pad thickness T, whereby T=t+h .
前記柱壁(124)の前記断面厚さが、前記柱の前記第1の端部から前記柱の前記閉じた端部に向かって、184%超~231%未満の範囲内の割合で増大している、請求項1に記載の弾性パッドシステム。 the cross-sectional thickness of the post wall (124) increases from the first end of the post toward the closed end of the post by a percentage greater than 184% and less than 231%; 2. The resilient pad system of claim 1, wherein: 前記柱壁(124)が先細りであり、錐台形状の柱を形成している、請求項1に記載の弾性パッドシステム。 The resilient pad system of claim 1, wherein the post wall (124) is tapered to form a frustum-shaped post. 前記柱壁(124)が、前記柱の前記閉じた端部においてドーム(128)に合しそれを形成するように厚さが増大している、請求項1に記載の弾性パッドシステム。 The resilient pad system of claim 1, wherein the post wall (124) increases in thickness to meet and form a dome (128) at the closed end of the post. h:tの比が調節可能であり、4.0超~6.0未満の範囲内にある、請求項1に記載の弾性パッドシステム。 The elastic pad system of claim 1, wherein the ratio of h:t is adjustable and is in the range of greater than 4.0 to less than 6.0. nが、前記パッドの一方の側から他方の側にわたる前記柱の番号付けを指している場合には、前記中央空所の高さhは、式
h=0.0116n-0.0362n+[0.53+または-0.04まで]
に従って、前記パッドの一方の側から他方の側に向かって増える、請求項1に記載の弾性パッドシステム。
Where n refers to the numbering of the posts from one side of the pad to the other, the height h of the central cavity is given by the formula h=0.0116n 2 -0.0362n+[0 up to .53+ or -0.04]
2. The resilient pad system of claim 1, increasing from one side of the pad to the other according to.
前記[0.53+または-0.04まで]は、0.49であり、次式
h=0.0116n-0.0362n+0.49
となる、請求項6に記載の弾性パッドシステム。
The above [up to 0.53+ or -0.04] is 0.49, and the following formula h = 0.0116n 2 -0.0362n + 0.49
7. The resilient pad system of claim 6, wherein:
前記柱壁(124)が先細りであり、錐台形状の柱を形成している、請求項2に記載の弾性パッドシステム。 The resilient pad system of claim 2, wherein the post wall (124) is tapered to form a frustum-shaped post. 前記柱壁(124)が、前記柱の前記閉じた端部においてドーム(128)に合しそれを形成するように厚さが増大している、請求項2に記載の弾性パッドシステム。 The resilient pad system of claim 2, wherein the post wall (124) increases in thickness to meet and form a dome (128) at the closed end of the post. h:tの比が調節可能であり、4.0超~6.0未満の範囲内にある、請求項2に記載の弾性パッドシステム。 3. The elastic pad system of claim 2, wherein the ratio of h:t is adjustable and is in the range of greater than 4.0 to less than 6.0. nが、前記パッドの一方の側から他方の側にわたる前記柱の番号付けを指している場合には、前記中央空所の高さhは、式
h=0.0116n-0.0362n+[0.53+または-0.04まで]
に従って、前記パッドの一方の側から他方の側に向かって増える、請求項2に記載の弾性パッドシステム。
Where n refers to the numbering of the posts from one side of the pad to the other, the height h of the central cavity is given by the formula h=0.0116n 2 -0.0362n+[0 up to .53+ or -0.04]
3. The resilient pad system of claim 2, increasing from one side of the pad to the other according to.
前記[0.53+または-0.04まで]は、0.49であり、次式
h=0.0116n-0.0362n+0.49
となる、請求項11に記載の弾性パッドシステム。
The above [up to 0.53+ or -0.04] is 0.49, and the following formula h = 0.0116n 2 -0.0362n + 0.49
12. The resilient pad system of claim 11, wherein:
nが、前記パッドの一方の側から他方の側にわたる前記柱の番号付けを指している場合には、前記中央空所の高さhは、式
h=0.0116n-0.0362n+[0.53+または-0.04まで]
に従って、前記パッドの一方の側から他方の側に向かって増える、請求項5に記載の弾性パッドシステム。
Where n refers to the numbering of the posts from one side of the pad to the other, the height h of the central cavity is given by the formula h=0.0116n 2 -0.0362n+[0 up to .53+ or -0.04]
6. The resilient pad system of claim 5, increasing from one side of the pad to the other according to.
前記[0.53+または-0.04まで]は、0.49であり、次式
h=0.0116n-0.0362n+0.49
となる、請求項13に記載の弾性パッドシステム。
The above [up to 0.53+ or -0.04] is 0.49, and the following formula h = 0.0116n 2 -0.0362n + 0.49
14. The resilient pad system of claim 13, wherein:
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